植物組織培養(yǎng)中的褐變現(xiàn)象及其防止措施-展示頁(yè)
2025-07-03 03:34本頁(yè)面
【正文】 程序化死亡或自然發(fā)生的細(xì)胞死亡，即壞死形成的褐變現(xiàn)象，并不涉及酚類物質(zhì)的產(chǎn)生。褐變這種現(xiàn)象與菌類污染和過(guò)度含水化(即玻璃化)并稱植物組織培養(yǎng)的3大難題。防治方法褐變是植物組織培養(yǎng)中一種普遍存在的現(xiàn)象，是由于組織中多酚氧化酶被激活，使細(xì)胞酚類物質(zhì)被氧化而產(chǎn)生棕褐色醌類物質(zhì)，這種褐變現(xiàn)象又被稱為酚污染。組織培養(yǎng)。目前認(rèn)為組織培養(yǎng)中褐變程度主要受外植體材料的基因型、生理狀態(tài)、種類、大小、預(yù)處理、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)基及培養(yǎng)方式的影響。 植物組織培養(yǎng)中的褐變現(xiàn)象及其防止措施摘要：細(xì)胞受損后，由于細(xì)胞區(qū)隔作用被破壞，毒性酚類或其氧化物醌類物質(zhì)毒害細(xì)胞，導(dǎo)致組織褐變，植物組織培養(yǎng)過(guò)程中培養(yǎng)低效或失敗。在目前的研究中控制褐變的有效方法主要有低溫培養(yǎng)、暗培養(yǎng)、勤轉(zhuǎn)種、添加抗氧化劑、增效劑或吸附劑于培養(yǎng)基中等。關(guān)鍵詞:植物。褐變。多酚類物質(zhì)及其氧化物醌類物質(zhì)會(huì)抑制其它酶的活性，從而毒害整個(gè)外植體，嚴(yán)重影響外植體的脫分化、再分化和生長(zhǎng)。目前褐變已成為植物組織培養(yǎng)發(fā)展的一大障礙[1]。諸多不利條件都可以造成細(xì)胞的程序化死亡，但這種褐變?nèi)舨扇∵m當(dāng)措施或者愈傷組織適應(yīng)了脅迫環(huán)境就不再發(fā)生。 酶促褐變 多數(shù)認(rèn)為，植物組織培養(yǎng)中的褐化現(xiàn)象主要是由酶促褐變引起的，即由多酚氧化酶( PPO，Polyphenol Oxidase)作用于天然底物酚類物質(zhì)而引起的。而酚氧化酶及其底物分布在正常組織的不同部位，酚類物質(zhì)分布在細(xì)胞的液泡內(nèi)，酶則分布在各種質(zhì)體或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，這種區(qū)域性分布致使底物與酶被質(zhì)膜分隔開來(lái)；但當(dāng)外植體或培養(yǎng)材料處于機(jī)械損傷等逆境，或細(xì)胞受傷或衰老時(shí)，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或細(xì)胞 中物質(zhì)區(qū)域化分布的破壞會(huì)導(dǎo)致酚氧化酶釋放或合成，如果此時(shí)在合適的pH和溫度等條件下，酚氧化酶、酚類(底物)和氧發(fā)生酶促氧化反應(yīng)，形成有毒的棕褐色醌類物質(zhì),從而使組織發(fā)生褐變。一般認(rèn)為,褐化是指外植體或培養(yǎng)材料接種后在組織培養(yǎng)過(guò)程中， 由于切割造成機(jī)械損傷,傷口處分泌出酚類化合物，在有氧的條件下，切面細(xì)胞中的酚類物質(zhì)為多酚氧化酶催化,氧化為醌,醌再通過(guò)非酶促反應(yīng)產(chǎn)生有色物質(zhì)而導(dǎo)致組織褐變,變成棕褐色或暗褐色,并逐漸擴(kuò)散到培養(yǎng)基中,抑制細(xì)胞內(nèi)其它酶的活性,影響細(xì)胞的正常代謝,毒害整個(gè)組織,甚至導(dǎo)致組織死亡。因此,探討褐化發(fā)生的機(jī)制及其影響因素,采取有效的防止褐化的措施,是保證植物組織培養(yǎng)成功 的關(guān)鍵所在。這是由于各種植物表達(dá)的多酚類物質(zhì)種類、含量以及酚氧化酶的種類、
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